提高管系串油效率和質量的方法

朱雨雷

(舟山中遠海運重工有限公司，浙江 舟山 316131)

影響串油質量的因素很多，對管系本身的保護程度、串油環境、串油設備都會影響到管系串油的效率和質量。所以，討論管系串油效率和質量要從管系設計、制作、保護、試壓、串油方法等多方面進行討論。

1 影響管系串油質量的因素

1.1 管系本身的清潔程度

1)管口封堵不好導致雜質進入管系。這是指生產過程中，管系在制造、安裝和修改過程中，如果管口封堵不好，沖砂、打磨的外部雜質就會進入管子內部。

2)管內壁產生銹蝕。有的管子從制作到預裝再到串油有幾個月的周期，如果內部防腐不當，會造大量的銹蝕，影響串油效率。

3)試驗介質雜質留在了管子里面。比如管子試壓時，有的船廠為了節省成本，用的介質是壓縮空氣和水，介質中的雜質留在管子內部，會產生銹蝕，對串油影響非常大。

4)油腔的雜質被帶到系統里面去。除主機滑油系統外，其他系統需另外提供油泵和油腔，若油腔本身不干凈，或艙壁上的注入管、透氣管等沒清潔，都會將雜質帶入系統，影響串油質量。

5)管系設計不當造成焊縫無法處理，雜質留在管子里面，影響串油質量和效率。

6)現場修改作業時，若進入管子的雜質處理不好，留在了管子內壁，會影響串油效率。

1.2 串油工裝設備的影響

串油設備包括振動器、過濾器、串油機、工裝管子等。

1)振動器的作用是將附著在管子內壁的雜質振動至松動并使其隨著串油介質流出。所以振動器的大小及安裝位置都會對其效果產生重大影響。

2)過濾器的作用是將串油過程中的雜質過濾掉，使串洗油保持潔凈，所以濾器精密程度將會影響串油效率和質量。

3)串油機的作用是在為管系串油時，給串油介質流動提供原動力。串油泵的排量和壓力都會影響串油效率。

4)工裝管子的作用是將串油設備與系統連接起來。工裝管的雜質流到系統管里，也會影響串油效率。

1.3 串油環境

串油所用的介質通常情況下是柴油或者滑油，溫度不夠，就會影響流速。而且串油時需要不停地更換濾紙，更換濾紙時就會將濾器打開，如果濾器區域清潔做不好，就會有雜質從濾器進入系統。相關系統也要具備運行條件，可以將串油所產生的雜質排出系統外，也可對串洗油介質加溫等。

2 針對影響串油的因素所采用的措施

2.1 避免管子進入雜質

1)做好管子保護。管子表面處理后在運輸、單元制作、分段、總組和船上安裝階段均封堵好管口，避免雜質進入。

2)管子內壁防銹措施。韓國的船廠采用的方法是在分段或總組階段串油，然后用盲板將油封在管子里，但油在管子里時也有很大的安全隱患。有的設備廠家推薦，在油管酸洗涂油時，在油里加入添加劑，讓油被吸附在管子內壁上，管端用盲板封好的方法，這種方法相對易操作。

3)船上經常有管系修改作業，如現場增加焊接座等。修改管系時，將雜質清理干凈。

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4)因為水或空氣作為介質對管子腐蝕性很大，需串油的系統用氮氣作為試驗介質。

5)串主機滑油系統時，將與系統相連的所有艙室及附件清潔干凈。

2.2 串油工裝提高串油效率

1)串油設備(串油機)是影響串油效率的關鍵，也是決定串油效率和質量的核心部分。串油機的好壞，主要由2個因素決定：泵的壓力和排量。管系串油遵循雷諾數，雷諾數是一種可用來表征流體流動情況的無量綱數，以Re表示。雷諾數計算公式為：

Re=Vd/υ=ρVd/μ，

(1)

式中，d表示流束的特征長度，m；V表示流體的平均速度，m/s；ρ表示流體密度，kg/ m3；υ表示液體的運動黏度，Pa；μ表示液體的動力黏度，m2/s。

雷諾數小，意味著流體流動時各質點間的黏性力占主要地位，流體各質點沿著管路內壁呈有規則的流動狀態。雷諾數大，意味著慣性力占主要地位，流體呈紊流狀態。一般管道中Re<2 000時為層流狀態，2 000≤Re≤4 000時為過渡狀態，Re>4 000時為紊流狀態[1]。串油效率高，需要流體處于紊流狀，雷諾數最好大于4 000，且越大越好，很多船廠都要求雷諾數不得小于3 000，但由于受到系統本身參數的影響，只能根據實際情況來爭取雷諾數的最大化。管系內液體流量與壓差的公式為[2]：

(2)

由公式(2)可知，管系里面的流量與管系兩端的壓差成正比，當管徑一定時，流量越大，流速越快；即提高泵的壓力，液體流速越大，雷諾數越大，串油效果越好。同時，泵的排出口徑越大，流量、流速和雷諾數越大。所以加大泵的排出口管徑，也是增加雷諾數的途徑。

由于串油壓力受管系設計壓力影響，不能隨意加大。通常系統吸油入口處壓力低，出口處壓力高。當入口和出口處壓力差不超過0.6 MPa時，選擇最大承受壓力出口處壓力1.25～1.50倍的管附件。當吸油入口和出口處壓力差較大時，由于以入口處較低壓力為準選擇管附件，則串油效果差；若分開出入口分別串油，則串油效率低，工作量大。一般在2處選用不同最大承受壓力的管附件進行安裝。國外船廠會在高壓和低壓的分割處安裝節流孔板，將高壓部分串洗油的壓力降低至適合于低壓部分的壓力，再進入低壓部分，這種方法相對來說方便、快捷、好操作。

2)振動器。振動器作用除了紊流外，就是將附著在管子內表面的雜質敲擊松動，以便于串油將雜質沖走。特別是大管徑的管子，如果振動器小了，根本無法使內壁的雜質松動。所以，振動器規格一定要足夠大，通常情況下，振動器廠家都有振動器規格與管徑大小的對照表，可以根據需要進行采購。同時，布置振動器的位置也是非常重要的，要靠近焊縫和法蘭處，因為這些地方附著物最多。當然，振動器靠近法蘭處振動時，也容易使法蘭連接螺栓松動，所以串油時，一定要注意法蘭松動造成的泄漏。

3)濾器。濾器是將介質里面的雜質過濾掉的部件。最開始串油時，油臟，雜質較多，如果濾紙過于精密，容易堵，系統的壓力會升高，容易造成損壞。所以，先用50目左右的濾紙，每隔1～2 h更換一次，將粗雜質過濾掉；隨著油的清潔程度越來越高，目數可以漸漸增加，更換間隔的時間可以增加到3～4 h;通常最后用500目的濾紙。有的日本船廠進主機滑油系統串油時，當清潔到一定程度，用系統的自清濾器串油。

4)工裝管子。很多船廠工作不仔細，管子與法蘭單面焊接時，氧化鐵還在管子上面就用來串油。這些雜質都會進入系統里面，所以工裝管一定要干凈。有的船廠用軟管作為工裝管，這時如果管子承受壓力過低，容易爆管，同時里面的皮還容易掉，所以使用軟管串油時，一定要保證軟管所承受壓力在承受范圍之內。

2.3 改善串油環境

1)提高串油溫度，降低油的黏度。油的溫度越高，黏度越低。由公式(1)可知，油的黏度越低，雷諾數越大。也就是說提高溫度，可以提高雷諾數。通常采用加熱盤管加熱的方法來升高油溫。當然，加熱溫度受到油器閃點的影響。通常主滑油串油溫度不超過60 ℃[3]。

2)分油機分油。通過分油機分油，可以將油里面的水和雜質排出，有效提高串油介質清潔度。同時，還可以加熱串洗油，降低黏度。所以，很多船廠開分油機串油，串油質量好、效率高。

3)串油環境清潔。防止更換濾器時，雜質通過濾器進入系統。有的船廠作業環境較差，邊串油邊進行打磨作業，濾器打開時，灰塵容易進入系統，影響串油質量和效率。所以，串油過程中,特別是更換濾紙時，濾器周圍不能進行打磨作業。

4)相關系統和設備要可以對油品加熱，鍋爐和分油機的相關系統及設備都達到可使用狀態。

5)其他因素。以上幾點是影響串油作業效率、質量的主要因素和整改措施，而每個船廠環境不一樣，影響串油的因素也不一樣。比如油品，新油里面含有大量水和雜質，需要花時間將油本身的雜質和水串洗干凈；而油使用次數過多，又會發生碳化、變色。所以，油適當地進行重復利用，不但有利于降低成本，還可以提高串油質量和效率。

3 結束語

串油質量好壞和串油效率高低，從表面上來看是串油設備和工藝的問題，實際上從設計、制作、運輸、安裝、試壓到最后的串油，每一個環節都會對其產生影響。要提高串油質量和效率，就要從源頭抓起，控制好每一步的質量，講究正確方法。管路清潔了，船上的機械設備的運行壽命會更長。